鲮鱼遗传改良的研究——Ⅰ．杂交育种和遗传性状分析

本文介绍用杂交选育方法改良鲮鱼(Cirrhinus molitorella)耐低温能力的试验经过和已取得的进展。同时,分析讨论了杂交后代(一代和二代)性状遗传的某些结果。对鱼类低温适应和抗冻、抗寒等方面的研究进展作了介绍和讨论,并认为只有把鱼类耐低温性状遗传的分子机理彻底阐明,人们才有可能直接利用基因工程技术定向地改良像鲮鱼等不耐寒物种的抗寒性能。此外,我们也对如何改进鱼类杂交选育的技术措施提出一些意见。     

淡水瓦氏雅罗鱼基因文库的构建和抗冻蛋白基因同源序列的筛选

极地海域中的鱼类非常耐寒。它们的血液里常含有两种能降低其体内冰点的蛋白质：抗冻糖蛋白（AFGP）和不含糖的抗冻蛋白或抗冻多肽（AFP）。这些蛋白的编码基因已经被克隆,并将黄盖鲽AFP导人虹鳟鱼和大西洋鲑鱼,而改变了它们的抗冻基因进行了分离研究。所用实验材料鱼为中国内蒙古北部生活的瓦氏雅罗鱼（Leuciscus waleckii),属鲤形目（Lypciniformes),鲤科（Lyprinidae),雅罗鱼亚科（Leucisinae),基本按标准方法构建瓦氏雅罗鱼的基因库。只在包装反应至30分钟时,再加一份BHB2690制备物,并延长30分钟反应时间。所得库的成斑率大于1×10^5pfu。已知AFP基因常常多至40个拷贝,故已够用。采用通用的原位分子杂交和Southern分析进行瓦氏雅罗鱼AFP基因同源序列的分离及其亚克隆分析。以北美黄盖鲽AFP基因片段为探针,从瓦氏雅罗鱼DNA库中筛选了三个阳性克隆。图一所示为其中一个的双份膜及其复筛结果。图二为这个阳性克隆DNSA经过三种限制酶切后,同时与北美黄盖鲽AFP基因片段和该基因0．4KbcDNA两种探针的southern分析结果。其中Sac酶切在两个杂交中的均能产生一条2．7Kb的杂交带。图三对两个阳性克隆的southern分析证明：对这个杂交片段的亚克隆是成功的。这是首次在中国一种耐寒淡水鱼基因组内发现并得到AFP基因同源序列,将用于转基因鱼的研究。     

湘华鲮(♂)×鲮鱼(♀)杂交一代与其双亲染色体组型的比较研究

三种鱼的二倍体数目完全相同,均为2n=50。三种鱼的核型差异较大,尤其是双亲间的组型在形态上有明显的差异。然而杂交一代的m、sm二组染色体的组型却十分接近母体,这二组的染色体数占了全部染色体总数的88%。杂交一代染色体组型中的st和t二组染色体虽与双亲有所不同,但与双亲中这二组染色体组型的差异来比要小一些。三种鱼的中期分裂相中,未曾发现带有随体的染色体,也未发现与性别有关的异型染色体的存在。       

鱼类杂交不亲和性的研究

本文分析研究了鲮鱼属间杂交和亲本自交的胚胎发育时序和热量要求、胚后发育的形态特征、以及胚胎染色体组等方面的差异;并讨论了这些差异与各种杂交不亲和表现之间的相关性。明确地指出,决定鱼类杂交不亲和性的主要因素是亲本间核型的差异和核质间的矛盾程度。双亲的核型差异较大时,杂交胚胎往往在发育中途夭亡而成活率极低,甚至完全得不到仔鱼。核型相同或相似的亲本,其杂交子代的成活率一般甚高;但也可能与核型著异较大的组合一样,因核、质基因组表达的模式或调控机制等存在着差异,以及它们对外界环境条件的要求有矛盾,乃使胚后发育的速率与顺序失调而出现各种畸形胚;畸形的出现标志着一些特定细胞分化的专一性代谢作用停滞,而胚后幼体必然趋向死亡。     

淡水瓦氏雅罗鱼基因文库的构建和抗冻蛋白基因同源序列的筛选

极地海域中的鱼类非常耐寒。它们的血液里常含有两种能降低其体内冰点的蛋白质：抗冻糖蛋白（ＡＦＧＰ）和不含糖的抗冻蛋白或抗冻多肽（ＡＦＰ）。这些蛋白的编码基因已经被克隆,并将黄盖鲽ＡＦＰ导入虹鳟鱼和大西洋鲑鱼,而改变了它们的抗冻性能。为开展中国的抗冻转基因鱼研究,本项目对中国北方的耐寒淡水鱼的抗冻基因进行了分离研究。所用实验材料鱼为中国内蒙古北部生活的瓦氏雅罗鱼（Ｌｅｕｃｉｓｃｕｓｗａｌｅｃｋｉｉ）,属鲤形目（Ｌｙｐｃｉｎｉｆｏｒｍｅｓ）,鲤科（Ｌｙｐｒｉｎｉｄａｅ）,雅罗鱼亚科（Ｌｅｕｃｉｓｉｎａｅ）。基本按标准方法构建瓦氏雅罗鱼的基因文库,只在包装反应至３０分钟时,再加一份ＢＨＢ２６９０制备物,并延长３０分钟反应时间。所得文库的成斑率大于１×１０５ｐｆｕ。已知ＡＦＰ基因常常多至４０个拷贝,故已够用。采用通用的原位分子杂交和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ分析进行瓦氏雅罗鱼ＡＦＰ基因同源序列的分离及其亚克隆分析。以北美黄盖鲽ＡＦＰ基因片段为探针,从瓦氏雅罗鱼ＤＮＡ文库中筛选了三个阳性克隆。图一所示为其中一个的双份膜及其复筛结果。图二为这个阳性克隆ＤＮＡ经过三种限制酶切后,同时与北美黄盖鲽ＡＦＰ基因片段和该基因０．４ＫｂｃＤＮ     

鲮鱼遗传改良的研究 Ⅰ.杂交育种和遗传性状分析

本文介绍用杂交选育方法改良鲮鱼(Cirrhinus molitorella)耐低温能力的试验经过和已取得的进展。同时,分析讨论了杂交后代(一代和二代)性状遗传的某些结果。对鱼类低温适应和抗冻、抗寒等方面的研究进展作了介绍和讨论,并认为只有把鱼类耐低温性状遗传的分子机理彻底阐明,人们才有可能直接利用基因工程技术定向地改良像鲮鱼等不耐寒物种的抗寒性能。此外,我们也对如何改进鱼类杂交选育的技术措施提出一些意见。